WO2011131391A2 - Schaltung zum anschluss einer elektrischen last an ein steuergerät - Google Patents

Schaltung zum anschluss einer elektrischen last an ein steuergerät Download PDF

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WO2011131391A2
WO2011131391A2 PCT/EP2011/052582 EP2011052582W WO2011131391A2 WO 2011131391 A2 WO2011131391 A2 WO 2011131391A2 EP 2011052582 W EP2011052582 W EP 2011052582W WO 2011131391 A2 WO2011131391 A2 WO 2011131391A2
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control unit
electric motor
electrical load
connection
load
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Frank Baehrle-Miller
Dieter Blattert
Peter Blessing
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Robert Bosch Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/08—Brake-action initiating means for personal initiation hand actuated
    • B60T7/085—Brake-action initiating means for personal initiation hand actuated by electrical means, e.g. travel, force sensors

Definitions

  • the invention relates to a circuit for connecting an electrical load to a control device according to the preamble of patent claim 1.
  • the load comprises at least one electric motor, in particular an electric motor of an automatic parking brake, and at least one sensor device.
  • APB Automatic parking brakes or parking brakes
  • control element such as e.g. a button with which the
  • Parking brake can be locked or unlocked.
  • an associated control unit Upon actuation of the control element, an associated control unit detects the
  • Parking brake request and accordingly controls an actuator, such as a hydraulic pump or an electric motor to build on the wheels of the vehicle braking force or to release the brake.
  • an actuator such as a hydraulic pump or an electric motor to build on the wheels of the vehicle braking force or to release the brake.
  • Control unit connected and are supplied by this with electrical power (DC voltage or -ström).
  • electrical power DC voltage or -ström.
  • Electric motor a sensor, the z. B. measures the engine speed or the engine temperature.
  • the sensors are separate from the control unit
  • Control unit can be connected.
  • the sensor or sensors preferably each have a separate return conductor, which also serves as a signal conductor.
  • a common supply conductor is provided for the said components, which is connected to a supply connection of the control unit.
  • Electric motor and the sensor are therefore electrically connected to each other on the supply side.
  • the electric motor also has a return conductor, the am
  • the sensor has a separate return conductor, which also serves as a signal conductor. Overall, therefore, three lines or three connection pins on the control unit are required.
  • the components mentioned are preferably likewise connected in such a way that they can be connected to the control unit via a common supply line.
  • the individual components are therefore electrical supply side
  • the electric motor is connected via a return conductor with the
  • the sensors are preferably connected in parallel and have a common return conductor, which also serves as a signal conductor. In this case, only a total of three lines or three connection pins on the control unit are required.
  • a common supply conductor is preferably provided for all electrical components, which is connected to a supply pin of the control unit.
  • the electric motors are preferably connected in parallel and have a common return conductor, which is connected to the return terminal of the control unit.
  • the sensors preferably have separate return conductors which simultaneously serve as signal conductors. Altogether therefore minimal Z + 2 lines or connection pins are on
  • Control unit required where Z is the number of sensors.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a circuit according to the invention for connecting an electrical load to a control unit, wherein the load comprises an electric motor and a sensor;
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a circuit according to the invention for connecting an electrical load to a control device, the load comprising two electric motors and two sensors;
  • Fig. 3 shows a third embodiment of a circuit according to the invention for connecting an electrical load to a control unit, wherein the
  • Fig. 1 shows an embodiment of a circuit 1 with a on a
  • Control unit 2 connected electrical load 4, which includes an electric motor 6 an automatic parking brake and an associated sensor device 8 for monitoring the engine behavior.
  • the sensor device can, for. B. a Temperature or an engine speed sensor.
  • the sensor 8 is located in the vicinity of the electric motor 6 or may be integrated in the motor housing.
  • the components 6 and 8 of the electrical load 4 are connected via a common supply line 10 to the control unit 2.
  • connections to the load 4 and the control unit 2 are designated 14 and 16 respectively.
  • the electric motor 6 is connected via a return conductor 12 to the control unit 2, wherein the return conductor 12 is connected between the terminals 18 and 20 of the load 4 and the control unit 2.
  • the sensor 8 has its own return conductor 22, which also serves as a signal conductor.
  • the return conductor 22 is connected on the load side to a connection 24 and on the control unit side to a connection 26.
  • Control unit 2 required.
  • the supply line 10, the return conductor 12 and the signal conductor 22 each have coupling pieces designed as sockets or pins (not shown).
  • FIG. 2 a second embodiment of a circuit 1 for connecting an electrical load 4 to a control unit 2 is shown, in which the electrical
  • Last 4 two electric motors 6, 28 and two sensor devices 8, 30 includes.
  • An electric motor 6, 28 and a sensor 8, 30 each form a structural unit, which is indicated in Fig. 2 by box 32, 34. All components 6,8,28,30 of the electrical load 4 are connected via a common supply line 10 to the supply terminal 16 of the
  • Controller 2 is connected, which provides the required voltage.
  • the two electric motors 6 and 8 are connected in parallel and connected via a common return conductor 12 to the corresponding terminal pin 20 of the control unit 2.
  • the sensors each have a separate one
  • Return conductors 22 and 36 respectively.
  • the associated terminals of the return conductors 22, 36 on the load 4 are at 24 and 40, respectively, and the terminals of the return conductors 22, 36 at
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a circuit 1 similar to FIG. 1, but in which two sensors 44, 46 are provided for a single electric motor 6. The electric motor 6 and the sensors 44, 46 are in turn supplied via a common supply line 10. The electric motor 6 has a return conductor 12. The two sensors 44, 46 are connected in parallel and have a common, separate signal conductor 22. Thus, only three connecting leads or three connection pins 16, 20, 26 on the control unit 2 are required to operate the load 4. In a similar way, electrical loads 4, more than two
  • Electric motors 6, 28 and more than two sensors 8. 30; 44, 46 have to be connected to a control unit 2.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Braking Systems And Boosters (AREA)

Abstract

Es wird eine Schaltung (1 ) zum Anschluss einer elektrischen Last (4) an ein Steuergerät (2) vorgeschlagen, wobei die Last (4) mindestens einen Elektromotor (6, 28), insbesondere einen Elektromotor einer automatischen Parkbremse, und mindestens eine Sensoreinrichtung (8, 30) umfasst. Die Last (4) ist über eine gemeinsame Versorgungsleitung (10) und über einen gemeinsamen Rückleiter (12) mit dem Steuergerät (2) verbunden. Die Sensoreinrichtung (8, 30) ist mit dem Steuergerät (2) über eine separate Signalleitung (22, 36) verbunden. Dadurch sind minimal nur drei Leitungen (10, 12, 22) zum Anschluss der Last (4) erforderlich.

Description

Beschreibung
Titel
Schaltung zum Anschluss einer elektrischen Last an ein Steuergerät Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Anschluss einer elektrischen Last an ein Steuergerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 . Die Last umfasst dabei mindestens einen Elektromotor, insbesondere einen Elektromotor einer automatischen Parkbremse, und mindestens eine Sensoreinrichtung.
Automatische Feststellbremsen bzw. Parkbremsen (APB) umfassen
üblicherweise ein Bedienelement, wie z.B. einen Taster, mit dem die
Feststellbremse verriegelt oder gelöst werden kann. Bei einer Betätigung des Bedienelements erkennt ein damit verbundenes Steuergerät den
Feststellbremswunsch und steuert entsprechend ein Stellglied, wie z.B. eine Hydraulikpumpe oder einen Elektromotor an, um an den Rädern des Fahrzeugs Bremskraft aufzubauen oder die Bremse zu lösen.
Im Folgenden werden ausschließlich Parkbremsen mit Elektromotoren betrachtet. Letztere befinden sich bei einer bekannten Type z. B. direkt an den Radbremsen (sog.„Motor on Caliper"). Die Elektromotoren sind an einem
Steuergerät angeschlossen und werden von diesem mit elektrischer Leistung (Gleichspannung bzw. -ström) versorgt. Darüber hinaus umfasst jeder
Elektromotor einen Sensor, der z. B. die Motordrehzahl oder die Motortemperatur misst. Die Sensoren werden vom Steuergerät über separate
Versorgungsleitungen mit Energie versorgt. Für die Versorgung eines
Elektromotors und eines zugehörigen Sensors werden daher wenigstens vier Leitungen benötigt. Dies ist relativ aufwändig und teuer. Offenbarung der Erfindung
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Anzahl der benötigten Leitungen zwischen elektrischer Last und Steuergerät, und somit auch die
Anzahl der am Steuergerät benötigten Pins zu verringern.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1
angegebenen Merkmale gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, wenigstens einen Elektromotor und wenigstens einen zugehörigen Sensor derart zu verschalten, dass sie über eine gemeinsame Versorgungsleitung an einem Versorgungsanschluss eines
Steuergeräts angeschlossen werden können. Der bzw. die Sensoren haben vorzugsweise jeweils einen separaten Rückleiter, der gleichzeitig als Signalleiter dient. Dadurch werden zum Anschluss einer elektrischen Last, die wenigstens einen Elektromotor und wenigstens einen Sensor umfasst, minimal nur drei
Steuergerät-Anschlüsse benötigt.
Bei einer Ausführungsform mit einem Elektromotor und einem Sensor ist für die genannten Komponenten ein gemeinsamer Versorgungsleiter vorgesehen, der an einem Versorgungsanschluss des Steuergeräts angeschlossen ist. Der
Elektromotor und der Sensor sind also versorgungsseitig elektrisch miteinander verbunden. Der Elektromotor hat ferner einen Rückleiter, der am
Rückleiteranschluss des Steuergeräts angeschlossen ist. Der Sensor hat einen separaten Rückleiter, der gleichzeitig als Signalleiter dient. Insgesamt sind also drei Leitungen bzw. drei Anschlusspins am Steuergerät erforderlich.
Bei einer Ausführungsform, bei der einem Elektromotor mehrere Sensoren zugeordnet sind, sind die genannten Komponenten vorzugsweise ebenfalls so verschaltet, dass sie über eine gemeinsame Versorgungsleitung am Steuergerät angeschlossen werden können. Die einzelnen Komponenten sind also versorgungsseitig elektrisch
miteinander verbunden. Der Elektromotor ist über einen Rückleiter mit dem
Steuergerät verbunden. Die Sensoren sind vorzugsweise parallel geschaltet und haben einen gemeinsamen Rückleiter, der gleichzeitig als Signalleiter dient. In diesem Fall sind ebenfalls nur insgesamt drei Leitungen bzw. drei Anschlusspins am Steuergerät erforderlich. Bei einer Ausführungsform mit mehreren Elektromotoren und mehreren Sensoren ist vorzugsweise für alle elektrischen Komponenten ein gemeinsamer Versorgungsleiter vorgesehen, der an einem Versorgungspin des Steuergeräts angeschlossen ist. Die Elektromotoren sind vorzugsweise parallel geschaltet und haben einen gemeinsamen Rückleiter, der am Rückleiteranschluss des Steuergeräts angeschlossen ist. Die Sensoren haben vorzugsweise separate Rückleiter, die gleichzeitig als Signalleiter dienen. Insgesamt sind also minimal Z+2 Leitungen bzw. Anschlusspins am
Steuergerät erforderlich, wobei Z die Anzahl der Sensoren ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen
beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltung zum Anschluss einer elektrischen Last an ein Steuergerät, wobei die Last einen Elektromotor und einen Sensor umfasst;
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltung zum Anschluss einer elektrischen Last an ein Steuergerät, wobei die Last zwei Elektromotoren und zwei Sensoren umfasst; und
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltung zum Anschluss einer elektrischen Last an ein Steuergerät, wobei die
elektrische Last mehrere Elektromotoren und mehrere Sensoren
umfasst.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung 1 mit einer an einem
Steuergerät 2 angeschlossenen elektrischen Last 4, die einen Elektromotor 6 einer automatischen Parkbremse und eine zugehörige Sensoreinrichtung 8 zur Überwachung des Motorverhaltens umfasst. Die Sensoreinrichtung kann z. B. ein Temperatur- oder einen Motordrehzahlsensor sein. Der Sensor 8 befindet sich in der Nähe des Elektromotors 6 oder kann im Motorgehäuse integriert sein.
Die Komponenten 6 und 8 der elektrischen Last 4 sind über eine gemeinsame Versorgungsleitung 10 am Steuergerät 2 angeschlossen. Die zugehörigen
Anschlüsse an der Last 4 und am Steuergerät 2 sind mit 14 bzw. 16 bezeichnet. Der Elektromotor 6 ist über einen Rückleiter 12 mit dem Steuergerät 2 verbunden, wobei der Rückleiter 12 zwischen die Anschlüsse 18 und 20 der Last 4 bzw. des Steuergeräts 2 geschaltet ist. Der Sensor 8 hat einen eigenen Rückleiter 22, der gleichzeitig als Signalleiter dient. Der Rückleiter 22 ist lastseitig an einem Anschluss 24 und steuergeräteseitig an einem Anschluss 26 angeschlossen. Zum Betrieb der Last 4 sind somit lediglich drei
Anschlussleitungen 10, 12, 22 bzw. drei Anschlusspins 16, 20, 26 am
Steuergerät 2 erforderlich.
Die Versorgungsleitung 10, der Rückleiter 12 und der Signalleiter 22 weisen jeweils als Buchsen bzw. Pins ausgebildete Kupplungsstücke auf (nicht gezeigt).
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schaltung 1 zum Anschluss einer elektrischen Last 4 an ein Steuergerät 2 gezeigt, bei dem die elektrische
Last 4 zwei Elektromotoren 6, 28 und zwei Sensoreinrichtungen 8, 30 umfasst. Ein Elektromotor 6, 28 und ein Sensor 8, 30 bilden jeweils eine bauliche Einheit, die in Fig. 2 durch Kästchen 32, 34 angedeutet ist. Sämtliche Komponenten 6,8,28,30 der elektrischen Last 4 sind über eine gemeinsame Versorgungsleitung 10 am Versorgungsanschluss 16 des
Steuergeräts 2 angeschlossen, der die erforderliche Spannung bereitstellt. Die beiden Elektromotoren 6 und 8 sind parallel geschaltet und über einen gemeinsamen Rückleiter 12 mit dem entsprechenden Anschlusspin 20 des Steuergeräts 2 verbunden. Die Sensoren haben jeweils einen separaten
Rückleiter 22 bzw. 36. Die zugehörigen Anschlüsse der Rückleiter 22, 36 an der Last 4 sind mit 24 bzw. 40, und die Anschlüsse der Rückleiter 22,36 am
Steuergerät 2 mit 26 bzw. 28 bezeichnet. Zum Betrieb der Last 4 sind somit lediglich vier Anschlussleitungen bzw. vier Anschlusspins 16, 20, 26, 38 am Steuergerät 2 erforderlich. Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schaltung 1 ähnlich Fig. 1 , bei der jedoch zwei Sensoren 44, 46 für einen einzigen Elektromotor 6 vorgesehen sind. Der Elektromotor 6 und die Sensoren 44, 46 werden wiederum über eine gemeinsame Versorgungsleitung 10 versorgt. Der Elektromotor 6 hat einen Rückleiter 12. Die beiden Sensoren 44, 46 sind parallel geschaltet und haben einen gemeinsamen, separaten Signalleiter 22. Zum Betrieb der Last 4 sind somit lediglich drei Anschlussleitungen bzw. drei Anschlusspins 16, 20, 26 am Steuergerät 2 erforderlich. In entsprechender Weise können auch elektrische Lasten 4, die mehr als zwei
Elektromotoren 6, 28 und mehr als zwei Sensoren 8. 30; 44, 46 aufweisen an einem Steuergerät 2 angeschlossen werden.

Claims

Ansprüche
Schaltung (1 ), umfassend eine elektrische Last (4), die als Komponenten mindestens einen Elektromotor (6, 28) und mindestens eine
Sensoreinrichtung (8, 30) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Komponenten (6; 28, 8; 30) der elektrischen Last (4) über eine gemeinsame Versorgungsleitung (10) mit einem Versorgungsanschluss (16) eines Steuergeräts (2), der mindestens eine Elektromotor (6; 28) über einen Rückleiter (12) mit einem Rückleiteranschluss (20) des Steuergeräts (2), und die mindestens eine Sensoreinrichtung (8, 30) über einen separaten Rückleiter (22, 36), der gleichzeitig als Signalleiter dient, mit einem
Signalanschluss (26, 38) des Steuergeräts (2) verbunden sind.
Schaltung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ausführungsform mit mehreren Sensoren (44, 46), die einem einzigen Elektromotor (6, 28) zugeordnet sind, die Sensoren (44, 46) parallel geschaltet und über eine einzige Signalleitung (22) am Signalanschluss (26) des Steuergeräts (2) angeschlossen sind.
Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ausführungsform mit mehreren Elektromotoren (6, 28) die Elektromotoren (6, 28) parallel geschaltet sind.
4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Komponenten (6; 28, 8; 30) der elektrischen Last (4) so verschaltet sind, dass insgesamt nur Z+2 Anschlusspins (16, 20, 26, 38) zum
Anschluss der elektrischen Last (4) am Steuergerät (2) erforderlich sind, wobei Z die Anzahl der Sensoren (8, 30) ist.
5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungsanschluss (14, 16), der Rückleiteranschluss (18, 20) und/oder der Signalanschluss (24, 26, 38, 40) als Pin und/oder Buchse ausgebildet sind.
Feststellbremse für ein Fahrzeug mit einem Steuergerät (2) und Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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